swallowred.jpg
水圧と水撃現象
よく家庭などの台所の蛇口を一気に閉めると『ガッ・ガガガガッ・』と騒音がして衝撃が走る様な体験は有りませんか?これがウォーターハンマー(水撃現象)なのです。
家庭等の場合対外が壁等に隠蔽されている上水配管の支持が悪いとか、全く出来ていない等が原因なのですが、そればかりじゃない、プラントや暗渠等延長距離の長い配管には厄介な代物である。
-水撃現象-ウォーターハンマーとは水理学的に調べると以下のようである

@水栓(蛇口)、弁等により管内の流体の流れを急激に閉止すると上流側の圧力は異常に上昇して
 上昇圧力は圧力波となってその点と給水源との間を往復し次第に減衰する
 過大なウォーターハンマーは配管・機器類を震度う損傷させたり衝撃音を発生させたりする。

A管路に於ける水の流れを弁を締めて急に止めれば、水の運動のエネルギーは圧力にかわり管内に
 急激な圧力上昇が起こる又は、逆に静止している水を急速に弁を開いて運動させれば管内に圧力
 降下を生じるこのように水の運動状態の急変により大きな圧力変動を引き起こす現象を言う。
 この現象は配管自体およびそれに接続されている機器類に損傷を与える。
d020.jpg
空気弁はウォーターハンマーを防止
する事が出来る?
この二つの解釈からも解る通りウォーターハンマーは水撃圧が伴う訳である、水撃圧とは正常圧力
よりも上昇した水圧を言うが、一般に弁を急に閉めたときに生ずる圧力上昇はジュ-コフスキーの
公式により求められる。

ジュ-コフスキーの公式=hmax=aV0/g

a=圧力の電波速度(m/s)
V0=水の当初の流速(m/s)
g=重力の加速度(m/s2)  に於いて分類出来る、

ここからも解る様に要因として水の流速は勿論の事、重力や電波速度(伝わる早さ)である。
電波速度に於いては乱流が起因しているかもしれない、建築設備に於けるダクトや管路を走る空気や液体はその殆どが乱流であり電波速度のそれは排水管路の跳水現象に似ているかもしれないと思う。

只、機器類に損傷を与える意味では全然好ましくないので解消する必要性があり、先ほど述べた管の支持をしっかりするだけでは収まらなくなる、それには『緩和』の意味が必要性になり支持金物と管との間にゴム等の衝撃を吸収する素材を挿入する等を考慮する事である。
最も最近ではウォーターハンマー防止装置も頻繁に開発されて家庭用の蛇口等に直接取付る事が出来るものから本格的な管の中間に挿入するものまで様々でこれを新設、改修等新しく配管を設置する場合、すでに現象が起こっている状態を解消する場合とで選択が問われるとも思う。
水道の直圧及び流末配管いずれにしても『水道』というものは圧送ポンプにて圧力の掛けられた物なのだからこの現象は避ける事の出来ないものかもしれない。
d021.jpg
伸縮継手はウォーターハンマーを防止
する事が出来る?
b008sit.gif
Copyright 1973-2000 waterline.co.Ltd.. All rights reserved.